脱硫铅银渣烟化法挥发有价金属的研究

铅银渣是湿法炼锌热酸浸出工序产出的一种危险废物,其中有价金属高效富集和回收对促进湿法炼锌行业绿色循环发展具有重要意义。本文采用烟化挥发法从脱硫处理后的铅银渣中回收有价金属,用FactSage8.1热力学软件研究了烟化法挥发锌、铅、铟、镉的可行性,并分析了烟化挥发过程影响金属挥发率的主要因素。研究表明：烟化挥发过程Zn、In、Cd先还原后氧化,最终以氧化物富集在烟尘中;在烟化挥发温度1 250℃、烟化挥发时间60 min、配碳比25%的最佳条件下,Zn、Pb、In、Cd的挥发率分别为99.69%、82.26%、99.09%、99.90%,实现了有价金属的高效富集。SEM研究表明,烟化渣含有金属Fe、铝硅酸钙等,可通过磁选回收铁资源,具有再利用价值。该研究为火法冶金处理铅银渣的工业化应用提供理论和数据支撑。     

低温碱性水电解制备金属铁的研究

采用碱性水电解法并设计了相应的由氧化铁直接制备金属铁的实验装置。将氧化铁粉末压制成圆形薄片(Φ10 mm×1.6 mm),空气气氛下烧结后作为阴极,石墨碳棒作阳极。以质量分数50%的NaOH溶液为电解质,电解温度110℃,电解电压1.6 V,电解时间1～5 h。产物经过SEM、EDX和XRD等分析表明:通过碱性水电解可以直接制备得到金属铁。电解反应过程分两步进行,先由Fe2O3生成Fe3O4,然后再由Fe3O4得到金属铁。     

铅银渣焙烧脱硫动力学研究

针对各种方法处理铅银渣回收率低的问题，采用火法冶金技术破坏铅银渣的物相结构是提高金属回收率的有效方法，但火法冶金处理铅银渣过程其中的化合物热分解机理及脱硫动力学尚不明晰。采用卧式高温管式炉对铅银渣进行焙烧脱硫处理，利用TG-DSC和XRD等相结合研究铅银渣热分解反应历程。结果表明：铅银渣热分解分为脱水、KFe3(SO4)2(OH)6分解、Fe3(SO4)2分解和难分解MeSO4的分解四个阶段，及脱羟基化和释放硫两个亚稳态质量损失过程。采用Kissinger-Akahira-Sunose微分法和Flynn-Wall-Ozawa积分法计算了热分解反应表观活化能，表明反应由易到难依次为Fe2(SO4)3分解、ZnFe2O4生成和难分解MeSO4的分解。铅银渣通过脱硫有效改变了其物相结构，提高了有价金属和稀贵金属的品位，脱硫铅银渣中硫降到了0.44%，为火法或湿法处理铅银渣提供理论和数据支撑。